Gadolinium, Praseodym, Cerium, Samarium, Lantan, Neodym
Efter nyheten om fyndet av sällsynta jordartsmetaller i Kiruna har många hört av sig och frågat hur det påverkar batteriproduktionen till elbilar? Redan innan har man ibland hört frågan om sällsynta jordartsmetaller i batterier.
Låt oss fastslå på en gång: elbilsbatterier innehåller inga sällsynta jordartsmetaller.
Till de sällsynta jordartsmetallerna hör Skandium, Yttrium, Lantan, Cerium, Praseodym, Neodym, Prometium, Samarium, Europium, Gadolinium, Terbium, Dysprosium, Holmium, Erbium, Tulium, Ytterbium och Lutetium. Åtta av dem upptäcktes i Ytterby gruva i Stockholms skärgård på 1800-talet (därifrån Skandium, Yttrium och Ytterbium fick sina namn).
Trots namnet är sällsynta jordartsmetaller inte så sällsynta som man trodde när gruppen namngavs. Men oftast förekommer de i så låg koncentration att det är inte lönt att försöka utvinna dem. I Sverige finns dock flera fyndigheter med högre koncentration, förutom i Kiruna även utanför Gränna.
Att så många tycks tro att elbilsbatterier innehåller sällsynta jordartsmetaller kan bero på att nickelmetallhydrid batterier (NiMH) innehåller både Cerium, Lantan, Neodym och Praseodym. Men inga moderna elbilar använder sådana batterier längre. General Motors första elbil EV1 på 1990-talet använde sig av NiMH batterier men den teknologin övergavs snabbt och moderna elbilar använder sig alla av litiumjon batterier istället. Som inte innehåller några sällsynta jordartsmetaller.
Järnfosfatbatterier (LiFePO4) förekommer i en del elbilar, som till exempel instegsmodellerna för Tesla Model 3 och Y. Det finns en särskild variant av LiFePO4 batterier kallade LiFeYPO4 vars katod innehåller små mängder Yttrium – men inga elbilar använder sig av LiFeYPO4 batterier.
Så inga elbilsbatterier innehåller några sällsynta jordartsmetaller.
De används däremot i elmotorer. Permanentmagneter blir mycket starkare om man tillsätter Neodym till dem. Elmotorer med Neodym-magneter blir starkare och energieffektivare och används därför ofta i elbilar. Det finns dock undantag: äldre Tesla Model S och X bilar använde sig av asynkronmotorer som inte innehåller några permanentmagneter alls och därmed inga sällsynta jordartsmetaller heller. Främre motorn i Tesla Model 3 och Y är fortfarande av den typen.
Bränsleceller behöver flera sällsynta jordartsmetaller som Yttrium, Gadolinium och Terbium för sin funktion. Oljeraffinaderier använder sig också av flera sådana som Skandium, Lantan och Cerium. Det man ofta hör, att elektronik använder sig av sällsynta jordartsmetaller är framför allt för att keramiska kondensatorer behöver dem. Även LCD skärmar och lasrar innehåller olika sällsynta jordartsmetaller. Sista stora användningsområdet är som tillsatsämnen i olika metallegeringar och vid tillverkning av färgat- och kristallglas.
Så fynden i Gränna och i Kiruna kommer påverka europeisk elbilsproduktion – men framför allt för att kunna framställa starka magneter till elmotorerna. Inte på grund av några batterier.
Så försökte oljebolagen döda elbilen – läs vår artikel om hur oljebolagen i början av 2000-talet gjorde allt för att stoppa användningen av NiMH batterier i elbilar.
Pingback: Elbilar | Pearltrees